化学镀镍磷合金机理初探.doc

2002年9月

电镀与环保

第22卷第5期(总第127期)?19?
新工艺,2002,(2).

参考文献:
[1]李建三.低温化学镀镍工艺研究及机理探讨[D].广州:华南理

[3]徐红娣,等.常用电镀溶液的分析[M].北京:机械工业出版社,1996.[4]韩克平,方景礼.氟离子对化学镀镍的加速机理[J].电镀与环

工大学,1997.
[2]李建三,等.低温化学镀镍工艺及镀层性能的研究[J].新技术

化学镀镍磷合金机理初探
AStudyoftheMechanismofElectrolessNickelPlating

摘要:采用电化学方法对碱性化学镀镍的阴、阳极过程进行了研究,并在此基础上对化学镀镍的可能机理进行了初步探讨。关键词:化学镀镍;机理
Abstract:researchismadeelectrochemicallyonthecathodicandanodicprocessesinalkalielectrolessnickelplating.Onthisba2AKeywords:Electrolessnickelplating;Mechanism

sis,apossiblemechanismofelectrolessnickelplatingissuggested.

中图分类号:TQ153.1文献标识码:A文章编号:100024742(2002)0520019204

1前言

自美国A.Brenner和G.Riddell首次发现化学
[1][2～4]

镀镍以来

,人们对化学镀镍工艺已经进行了广泛

而深入的探讨

重要的表面处理技术,工艺也日趋成熟,但人们对化学镀镍机理的研究却相对落后。D.Simpkins最早概括
[5]

对使用次磷酸盐的化学镀镍反应机理作了综合性的镍磷合金机理的方法,分别对化学镀镍体系的阴、阳应的电位和反应速率,这方面的文献报道很多
[6～8]

。电化学方法是最普遍使用的研究化学镀

极极化曲线进行研究,在此基础上,可以预测整个反。

本文主要采用电位扫描技术对碱性化学镀镍磷

体系阴、阳极极化曲线进行了较详细的研究,并在此

基础上对化学镀镍体系的可能机理作了初步探讨。

2试验方法

试验过程中采用一次蒸馏水和分析纯化学试剂

配制溶液,用PHS225型pH计测量溶液的pH值。将三电解池置于数字恒温热水浴中,控制测量溶液的温度。研究电极为镍电极,辅助电极为大面积的

曾建皇,陈范才,周小平,朱卫东(湖南大学化学化工学院,长沙410082)ZENGJian2huang,CHENFan2cai,ZHOUXiao2ping,ZHUWei2dong(CollegeofChemistry&ChemicalEngrg.HunanUniv.,Changsha410082)。目前化学镀已成为一项十分学测量,并采集数据。

铂片,参比电极为饱和甘汞电极。研究电极、辅助电

极和参比电极接入上海辰华仪器有限公司生产的用微机中的CHI电化学软件对被测溶液进行电化

CHI660a电化学工作站,通过串行接口与微机相连。

3结果与讨论

3.1镍电极上镍还原的阴极极化行为

mol/L的溶液中测得的镍还原电位扫描曲线。由图

1可以看出:电位负移至-1.0V后,电流密度迅速0.35mol/L,并增大扫描速度至200mV/s的扫描

升高,但是不显示出峰值电流。增加镍离子浓度至曲线,如图2所示。图2虽仍没有显示出明显的电流峰,但在电位为-1.2V左右明显出现电流平台;

当电位负于-1.6V时,出现的电流平台为氢的极限扩散电流。镍还原的电位扫描曲线上不显示出电氢也同时在电极上还原。由于镍为中氢过电位金属(氢还原过电位为-0.7V～-0.9V),在镍电流峰出现前,氢的还原电流迭加在镍的还原电流上,不能显示出明显的电流峰。

保,1996,(3):21223.

图1是柠檬酸钠为络合剂、镍离子浓度为0.15

收稿日期:2002203207

流峰的原因可能是由于镍离子在镍电极上还原时,

?20?Sep.2002

Electroplating&PollutionControl

Vol.22No.5

图1镍还原电位扫描曲线Ⅰ
Na3C6H5O7?H2O0.2mol/L,Ni2+0.15mol/L,2pH值9.0,60℃υ=50mV/s,

图4镍还原循环伏安曲线随扫描速度变化
(扫描方向-0.8V→-1.3V→-0.8V)Na3C6H5O7?H2O0.2mol/L,Ni2+0.35mol/L,2pH值9.0,60℃

为了研究镍还原反应的机理[9],对应于图4将1/υip/υ2～作图(取平台电位E=-1.18V时的电流作为ip值)得到图5,图5表现为催化反应的特征[10]。因此